Mikromechanische Verschleißmechanismenanalyse des Feststoffschmiermediums MoS2

Themenbereich:
Nanomechanik

 

Verantwortlicher Mitarbeiter:

PD Dr.-Ing. Benoit Merle
Sebastian Krauß (M. Sc.)

MoS2 ist ein Feststoffschmiermedium, das hauptsächlich im Vakuum für schnell drehende Kontaktpaarungen Anwendung findet (zB. Röntgendrehanode). Dabei wird während der Belastung ein Tribofilm gebildet, der die Lebensdauer des Gesamtsystems bestimmt. Inwiefern die Mikrostruktur der MoS2 Schicht und deren mechanische Eigenschaften, die Bildung bzw. Degradation des Tribofilms beeinflussen ist Teil des DFG geförderten Schwerpunktprogramms SPP 2074 “Fluidfreie Schmiersysteme mit hoher mechanischer Belastung”.

Zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften werden Nanoindentierungen und Mikrodrucksäulenversuche durchgeführt, um Rückschlüsse auf Härte, Elastizitätsmodul und Festigkeit der Schichten zu ziehen. Weiterhin werden die tribologischen Eigenschaften mittels Kratz- und Verschleißversuchen im Nanoindenter untersucht. Teilweise finden die Versuche in-situ im Rasterelektronenmikroskop statt, um die Verformung während des Versuches zu beobachten.

Im Anschluss an die mechanischen Tests können mittels eines fokussierten Ionenstrahles elektronentransparente Lamellen aus verformten bzw. unverformten Zonen präpariert und im Transmissionselektronenmikroskop untersucht werden. Das Verformungsverhalten der MoS2 Schicht kann aus diesen Untersuchungen abgeleitet werden.